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期刊信息/Journal information
机械科学与技术
西北工业大学
机械科学与技术

西北工业大学

姜澄宇

月刊

1003-8728

mst@nwpu.edu.cn

029-88493054

710072

西安友谊西路127号(西北工业大学647号信箱)

机械科学与技术/Journal Mechanical Science and Technology for Aerospace EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。反映机械科学与技术的研究成果及其在生产实践中的应用成果,刊登理论研究、设计计算、机构分析、成果报道及评述,介绍新方法、新工艺、新材料、新设备。
正式出版
收录年代

    立铣微晶陶瓷的切削层面积及铣削力研究

    杜文豪马廉洁贾婧邱喆...
    1732-1738页
    查看更多>>摘要:针对立铣刀铣削微晶陶瓷的铣削力变化问题,研究了加工参数对切削层面积的影响,建立了铣削加工参数与最大和最小切削层面积的关系,并通过不同加工参数下的立铣微晶陶瓷的试验,分析了铣削力与铣削加工参数的关系及原因.结果表明:铣削力与切削层面积呈正比关系,切削层面积的变化可以反应铣削力的变化;铣削力和最大切削层面积均与主轴转速成反比,与进给速度、径向切深成正比;适当增大主轴转速、进给速度、径向切深在增加材料去除率的同时保持较小的铣削力及铣削力波动,且在ap=hc时的铣削力波动最小.

    铣削力切削层面积立铣微晶陶瓷

    大曲率弯扭叶片涡轮产品注射模具设计关键技术的研究

    曹钱李光明陈磊杜国源...
    1739-1746页
    查看更多>>摘要:由于大曲率弯扭叶片涡轮产品具有空间结构的复杂性,局部曲面存在多法向交错的特征.为了解决涡轮叶片变截曲面结构带来的空间成型、分型与抽芯困难,研究了增压涡轮产品注射模具设计的关键技术.利用Unigraphics NX平台进行三角网格离散化,采用Python语言,对叶片空间离散点法向进行高斯映射,建立了叶片密集点云与高斯球面法向点域的映射关系.基于高斯球面点域的K-means++法向聚类和可视性分析的方法,将分类结果映射到叶片,通过切割形成了模具镶块的初始复合结构.据此设计了多层瓣合式镶件组合机构用于涡轮产品的注射模具成型与抽芯,将传统的三板式模具改进为四次分型结构,提高了涡轮产品注射模具的设计质量以及自动化生产效率.

    三角离散化高斯映射法向聚类可视性分析

    考虑过程能力指数的参数和容差并行设计方法

    伍建军周敏蔡伟
    1747-1753页
    查看更多>>摘要:针对传统田口产品优化设计中先参数设计后容差设计试验次数多、制造成本高的问题,引入非对称质量损失和考虑过程能力指数的参数和容差并行设计,在保证产品质量的同时,有效的节约了制造成本.首先,进行中心复合试验设计,再由试验数据建立均值和方差的响应曲面模型;随后提出非对称质量损失函数以及根据经验数据建立容差成本模型,之后再构建改进的过程能力指数;最后将非对称质量损失函数和容差成本模型代入过程能力指数函数中,并利用改进遗传算法(NSGA-Ⅱ)寻优同时得出参数及其容差组合.通过桥式放大机构试验的实例分析,说明该方法提高了产品的质量性能,并减少了生产运作成本.

    参数设计容差设计并行设计过程能力指数非对称质量损失

    四足机器人仿生腿增强碳纤维3D打印技术及其实验研究

    高志远茅健钱波郑武...
    1754-1760页
    查看更多>>摘要:为了提高四足机器人仿生腿的使用性能,使其腿部结构满足高承载、轻量化要求,提出一种以连续碳纤维(CCF)为增强材料,以短切碳纤维增强尼龙为基体材料的混合增强 3D打印技术,通过样条拉伸实验对碳纤维复合材料的伸性能进行了验证.使用连续与短切碳纤维混合增强 3D打印制备四足机器人仿生腿,对四足机器人常见4 种工况进行了静力学仿真,选取两类典型工况进行载荷测试实验,可知在站立工况下承载力提升了19.05%,变形量减少了50.70%,在30°外展工况下承载力提升了3.14%,变形量减少了 43.05%,且重量减轻了 18.83%,验证了连续碳纤增强材料替代传统铝合金材料的可能性.

    四足机器人仿生腿连续碳纤维基体材料3D打印

    水环境下单晶铜纳米压痕缺陷演化与弹塑性变形行为研究

    邱蓬勃王全龙武美萍马成龙...
    1761-1769页
    查看更多>>摘要:从原子尺度探寻单晶铜在水介质参与下的纳米压痕实验过程中材料的塑性变形规律以及位错形核和缺陷演化过程.采用分子动力学方法,使用Lammps进行水环境下单晶铜纳米压痕模拟,观察压头在加载和卸载过程中的原子瞬态图像,最后得出其压痕过程的载荷-位移曲线,探究其弹塑性变形规律;通过Ovito可视化软件观察单晶铜在纳米压痕过程中HCP晶格类型的铜原子结构,分析单晶铜内部位错演化的4 个阶段,观察位错环的形核生长以及发射行为,探究不同位错环之间的形核演化异同,分析位错环的关联耦合效应.对比真空与水介质条件下二者的异同,结果表明:在加载过程中,水分子带走了单晶铜塑性变形的大部分能量,导致单晶铜的位错缺陷的种类和规模均会减小;在卸载过程中,由于水分子的残留,单晶铜表面更加粗糙,单晶铜亚表层的变形也更加严重.另外,不同位错环之间的演化过程较为相似,但压头下压深度越大,位错环的形核时间越滞后,位错规模越小.由此得出,在水环境中,材料的位错变形种类和规模都可以被有效地控制.

    水环境单晶铜纳米压痕分子动力学仿真位错

    高阶数控运动轴的弧齿锥齿轮全工序法加工研究

    耿龙龙聂少武蒋闯邓效忠...
    1770-1777页
    查看更多>>摘要:为解决弧齿锥齿轮全工序法加工齿面误差修正的难题,本文将开展高阶数控运动轴的弧齿锥齿轮全工序法加工研究.首先由刀具和工件的相对空间位置关系完成了传统摇台式机床调整参数到全数控机床运动轴的等效转换,并通过泰勒展开的方法获得了数控机床运动轴6 阶表达式;随后推导了6 阶多项式表达的齿面方程,分析了多项式系数对齿面拓扑结构的影响.结果表明,同等量的系数变化,随着系数的阶次增高,对齿面偏差影响的程度变小.建立了多项式系数对齿面误差影响的敏感性矩阵,对工作面与非工作面引入权重系数构建了齿面误差协同修正模型.最后通过算例进行了实验验证,经修正后齿面误差得到有效减小.本文的研究为弧齿锥齿轮全工序法加工修正提供了方法,同时本方法也适用于弧齿锥齿轮其他的加工方式.

    弧齿锥齿轮全工序法加工6阶多项式表达权重系数双面协同修正

    改进ANFIS对静压箱热误差建模研究

    钱雨鲲李岩舟杨正昊秦承斌...
    1778-1785页
    查看更多>>摘要:为了减小静压箱排气孔温度不均匀对薄膜拉伸加工时的影响,通过建立热误差模型,来分析静压箱在不同输入参数下排气孔的温场情况.采用SOM-GRA相结合的综合算法得出最优测温点,以保证输入模型的数据具有代表性,将测温点数量由 20 降至 3.利用ANFIS模型建立静压箱的热误差模型,并通过RF算法优化ANFIS中隶属度函数数量参数,将实验验证过的数值模拟数据作为输入的训练数据.预测结果表明较原ANFIS模型、BP 模型和RBF模型MAE值分别下降了22.43%、59.97%和49.87%,该优化预测模型具有更高的精度.

    热误差模型自组织映射网络灰色关联分析随机森林自适应神经模糊推理系统

    人工鱼群优化算法的移动机器人路径规划研究

    马小陆李成成谭毅波梅宏...
    1786-1796页
    查看更多>>摘要:针对传统人工鱼群算法在移动机器人全局路径规划中存在搜索效率比较低且路径冗余点比较多的问题,提出了基于双向搜索策略的人工鱼群算法.该算法通过正反两个方向交替检索路径的方式来进行全局路径规划,提高了算法在路径规划时的效率以及收敛速度.另外对于规划出的路径冗余节点以及不必要拐点较多的问题,通过对规划好的路径集引入路径平滑处理策略进行路径优化.仿真结果表明,改进后的人工鱼群算法与传统人工鱼群算法相比在收敛速度以及路径搜寻效率上均有较大的提高.最终将改进算法应用到实际的移动机器人中,实验结果证明,改进的算法可以有效解决移动机器人的路径规划问题.

    移动机器人路径规划人工鱼群算法平滑处理策略

    辐条轮矢量受力模型解析与建立

    赵正旭闫旭光
    1797-1805页
    查看更多>>摘要:提出放射状和交叉状两类辐条结构的解析和设计方法.针对零交叉、二交叉、四交叉和六交叉编法的四种常见辐条结构,建立了车轮在轴载重力、轴驱动和制动力矩、轴牵引和制动、轮地反作用以及轮辋切向摩擦等受力状态下相对应的轮组辐条张力矢量受力模型,同时搭建简单的实验平台对实验用车轮进行径向加载,与模型计算产生的数据结果进行粗略定性对比.初步验证该模型存在的合理性与科学性,为进一步分析差异原因、优化模型和提出具体计算分析方法的研究奠定基础.

    放射状辐条交叉状辐条轮组编法轮组解析受力模型

    先进高强度双相钢板料成形极限研究

    马春辉张殿平贡泽飞刘兴峰...
    1806-1813页
    查看更多>>摘要:随着先进高强度双相钢的工业需求量日益增加,亟需实现双相钢板料成形极限曲线的精确预测,由于根据国标采用的胀形试验较难准确获取FLC0 点使FLC不准确.本文基于DP590、DP780、DP980、DP1180 在常温下的胀形试验结果,结合MMC断裂模型的数值模拟,建立了 4 种板料的胀形断裂预测模型,通过模拟准确求出FLC0,结合试验数据,建立了基于MMC断裂准则的成形极限曲线(FLC),并进行参数化研究.结果表明,基于MMC准则的成形极限曲线拥有较好的准确性.

    先进高强度双相钢成形极限胀形试验修正摩尔库伦准则数值模拟